Nhà khoa học trẻ và khát vọng bảo vệ môi trường từ vi khuẩn tía quang hợp

“Duyên nợ” với vi khuẩn tía quang hợp

Từ nhỏ, Đỗ Thị Liên (quê Ý Yên, Nam Định) đã say mê môn Sinh. Tình yêu ấy sâu bền đến nỗi, mặc dù học lớp toán của Trường Chuyên Lê Hồng Phong (Nam Định) và từng giành giải Khuyến khích trong kỳ thi Quốc gia, từng thích làm bác sĩ, nhưng Đỗ Thị Liên lại thi vào Khoa Sinh của Đại học Khoa học Tự nhiên- Đại Học quốc gia Hà Nội.

Là một trong các sinh viên có điểm cao nhất khi kết thúc giai đoạn đầu tiên ở đại học, Liên được ưu tiên chọn nguyện vọng và cô chuyển sang học về môi trường, đi sâu vào chuyên ngành xử lý môi trường bằng biện pháp sinh học. Với tư chất của một người làm khoa học từ rất sớm, ngay từ năm thứ ba, Liên đã chọn Viện Công nghệ sinh học để thực tập và may mắn được PGS.TSKH Trần Văn Nhị - Trưởng phòng -trực tiếp hướng dẫn.

TS. Đỗ Thị Liên tại phòng thí nghiệm ở Viện Công nghệ sinh học, Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.

Từ những năm tháng ấy, Liên đã là một thành viên đắc lực trong một số dự án nước sạch vệ sinh môi trường do PGS.TSKH Trần Văn Nhị chủ trì, như xử lý nước ngầm nhiễm amoni có thể gây ung thư cho người dùng, ở vùng nam Hà Nội.

Với sự thông minh, năng động và chăm chỉ, đáp ứng tiêu chuẩn khá khắt khe của một người làm khoa học, ngay khi Đỗ Thị Liên nhận bằng tốt nghiệp, cô đã được nhậnvề Viện Công nghệ sinh học công tác.

Ở Viện Công nghệ sinh học, PGS.TSKH Trần Văn Nhị là người đầu tiên nghiên cứu về vi khuẩn tía quang hợp ứng dụng trong nhiều lĩnh vực xử lý môi trường. Điều này ảnh hưởng đến Liên trong việc định hướng đi cho mình. Thấy được tiềm năng của vi khuẩn tía quang hợp trong đời sống qua các nghiên cứu của người thầy, Liên quyết định chọn loài vi khuẩn này để “gắn bó”.

Người đầu tiên hướng dẫn Liên các thao tác, kỹ thuật nghiên cứu về vi khuẩn tía quang hợp chính là TS. Đỗ Thị Tố Uyên, giúp niềm say mê trong cô ngày càng mạnh mẽ, để đến năm 2007, Liên chính thức nghiên cứu về vi khuẩn tía quang hợp xử lý sulfide theo đề tài khoa học của PGS.TSKH Trần Văn Nhị. 2 năm sau, khi PGS.TSKH Trần Văn Nhị nghỉ hưu, Liên vẫn tiếp tục nối bước theo con đường mà người thầy còn đang dang dở. Năm 2010, nhà khoa học trẻ “dấn sâu” vào lĩnh vực này bằng luận án tiến sỹ với đề tài “Nghiên cứu ứng dụng vi khuẩn tía quang hợp để xử lý sulfide trong các nguồn nước ô nhiễm”.

Đưa tình yêu khoa học vào đời sống

Liên chia sẻ lý do khiến cô đi sâu vàonghiên cứu ứng dụng vi khuẩn tía quang hợp là khi đó, việc nuôi trồng thủy sản ở nước ta đang phát triển rất mạnh, nhưng lại không có quy hoạch, khiến ô nhiễm môi trường, dịch bệnh tràn lan. Nhiều vùng ao hồ phải bỏ hoang, nếu có nuôi trồng thì cũng rất bấp bênh, dễ mất mùa, do ô nhiễm môi trường. Người dân phải dùng nhiều kháng sinh để chống lại bệnh tật cho tôm cá, khiến mất an toàn thực phẩm bởi dư lượng kháng sinh.

TS. Đỗ Thị Liên xử lý môi trường tại ao nuôi tôm.

Đặc biệt, việc nuôi trồng thủy sản ở nước ta hiện nay chủ yếu là thâm canh và siêu thâm canh với mật độ dày và siêu tải trọng thức ăn. Vì thế, lượng thức ăn dư thừa và chất thải vật nuôi tích tụ dưới đáy ao hồđã gây nên tình trạng ô nhiễm môi trường nặng nề, nhất là khi tạo nên những hợp chất này rất độc hại cho tôm, cá.

Kế thừa những thành tựu của thâỳTrần Văn Nhị, TS. Liên không ngừng sáng tạo trong nghiên cứu của mình, để khắc phục tình trạng ô nhiễm môi trường đang diễn ra, góp phần cho ngành thủy sản phát triển một cách bền vững. Liên không chỉ quan tâm xử lý các nguồn nước thải ô nhiễm, mà còn đặc biệt chú trong đến nguồn nước trong nuôi thủy sản.

Vi khuẩn tía quang hợp là nhóm vi khuẩn có khả năng trao đổi chất rất linh hoạt, có thể sử dụng đa dạng các hợp chất hữu cơ làm nguồn carbon, dùng sulfide làm chất cho điện tử trong quang hợp. Do vậy, sulfide được chuyển hóa thành các hợp chất không độc cho môi trường cũng như cho vật nuôi. Bên cạnh đó, vi khuẩn tía quang hợp cũng là loại vi khuẩn có lợi, vì chứa hàm lượng protein cao, các axit amin thiết yếu và chứa một hàm lượng cao vitamin B12, ubiquinon và carotenoit, nên có tiềm năng rất lớn để sử dụng như chế phẩm sinh học trong nuôi trồng thủy sản.

Theo TS. Đỗ Thị Liên, để giải quyết tình trang ô nhiễm môi trường trong ao nuôi, chế phẩm sinh học đóng vai trò quan trọng, vì chúng vừa an toàn với vật nuôi vừa thân thiện với môi trường, khi giảm sử dụng hóa chất và thuốc kháng sinh. Trong các loại chế phẩm xử lý đáy ao nuôi trồng thủy sản thì chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp là một trong các đối tượng được chú trọng và ứng dụng rộng rãi. Vì có khả năng loại bỏ sulfide và các hợp chất hữu cơ trong đáy ao nuôi thủy sản, góp phần giải quyết ô nhiễm môi trường trong ao nuôi trồng thủy sản.

Với các công trình nghiên cứu của mình, Liên và nhóm nghiên cứu đã trở thành những người đầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu và sản xuất được chế phẩm chứa các chủng vi khuẩn tía quang hợp được phân lập, với chức năng xử lý sulfide và các hợp chất hữu cơ.

“Ứng dụng nhóm vi khuẩn tía quang hợp để loại bỏ được sulfide và hữu cơ trong trầm tích các đáy ao nuôi thủy sản là giải pháp hữu hiệu nhất, vì đây là nhóm thân thiện với môi trường. Như vậy, trong quá trình nuôi trồng thủy sản tùy thuộc vào các chỉ tiêu BOD

3, hàm lượng sulfide trong ao nuôi và trong bùn đáy ao, hàm lượng NH4, NO2…người nuôi có thể bổ sung chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp từ 1 – 2 lần/tuần, tùy thuộc vào giai đoạn sinh trưởng của vật nuôi” – TS. Liên cho biết.

Chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp của Liên và nhóm nghiên cứu đã được dùng thử nghiệm để xử lý các ao nuôi tôm, cá tại nhiều địa phương như: Nam Định, Thanh Hóa, Quảng Ninh, Thái Bình, Tiền Giang, Sóc Trăng… Một trong các đơn vị lâu năm đã sử dụng chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp của Liên và nhóm nghiên cứu là trại nuôi tôm Cửu Dungcủa ông Nguyễn Văn Cửu ở Giao Xuân, Giao Thủy (Nam Định). Hiện nay, trại Cửu Dung vẫn tiếp tục sử dụng để xử lý các ao nuôi tôm với kết quả rất tốt.

Kết quả đều cho thấy trong quá trình nuôi kết hợp sử dụng chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp làm giảm hàm lượng các chất ô nhiễm trong đầm nuôi nên tôm, cá không bị bệnh, do đó, không phải dùng kháng sinhvà còn bội thu. Đó là lý do 4-5 năm nay, nhiều trang trại, Công ty thủy sản xuất khẩu sang Mỹ đã sử dụng chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp do TS. Liên và các cộng sự nghiên cứu, sản xuất.

Khả năng thương mại hóa cao

Với những tính năng mà chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp đem lại, sản phẩm vi khuẩn tía quang hợp có triển vọng rất lớn về thị trường trong nước, nhất là khi Việt Nam có bờ biển dài hơn 3.000 km, với diện tích nuôi trồng thủy sản rất lớn, ước khoảng 670.000 ha, chủ yếu tập trung ven biển.

Đặc biệt, chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp của Viện Công nghệ sinh học đã được kiểm định đảm bảo an toàn và đã chứng minh được trong thực tế nhiều năm, giá cả lại rẻ hơn so với sản phẩm cùng loại của Trung Quốc, trong khi một số sản phẩm tương tự của Trung Quốc có giá cao hơn, nhưng không đánh giá được thành phần cũng như chất lượng và hiệu quả trong quá trình sử dụng.

TS. Đỗ Thị Liên và ông Nguyễn Văn Cửu - chủ trại Cửu Dung tại khu vực nuôi tôm ở Giao Xuân, Giao Thủy (Nam Định).

Hiện nay, ngành nuôi trồng thủy sản đang phát triển theo hướng sạch, bền vững và an toàn sinh học, thì việc sử dụng chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp là rất phù hợp. Bởi chế phẩm này dùng để xử lý đáy ao nuôi trồng thủy sản sẽ làm giảm các chất ô nhiễm trong ao, hồ, làm giảm ô nhiễm môi trường ngoài ao và khả năng lây lan dịch bệnh, do không cần thay nước. Khi môi trường nuôi an toàn sẽ không phải sử dụng các hóa chất cũng như chất kháng sinh, nên tránh được các tác động tiêu cực đến môi trường sinh thái. Sản phẩm của quá trình nuôi trồng giúp tăng cả chất và lượng, đáp ứng được yêu cầu xuất khẩu sang các thị trường khó tính của châu Âu, Nhật, Mỹ,...

Bên cạnh đó, sự có mặt của chế phẩm vi khuẩn tía quang hợp cho người tiêu dùng có thêm sự lựa chọn, khi chế phẩm sinh học bản địa có sự thích nghi cao với khí hậu Việt Nam. Các trang trại sử dụng chế phẩm sinh học giúp hạn chế rủi ro và mất mùa, từ đó thúc đẩy an sinh xã hội.

Thái Hoàng